BR102012032901B1 - METHOD TO SEEK AN UNDERGROUND HOLE, METHOD TO SEEK ANNULAR SPACE, METHOD TO ANALYZE ANNULAR SPACE AND METHOD TO MONITOR A FILLING WITH UNDERGROUND GRAVEL - Google Patents
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Abstract
método para averiguar um furo subterrâneo, método para averiguar um espaço anular, método para analisar um espaço anular e método para monitorar um enchimento com cascalho subterrâneo. a presente invenção refere-se ao monitoramento de raios gama dispersos e é usada para identificar substâncias dispostas entre tubos coaxiais 412 dispostos em um furo subterrâneo 402. os raios gama são direcionados estrategicamente a partir do interior de um tubo mais interno 412 para o interior do espaço anular 422 e alguns dos raios gama se dispersam a partir da substância entre o tubo 412s e são detectados com os detectores ajustados em uma distância axial designada a partir da fonte de raio gama 428. os raios gama também se dispersam a partir do fluido no interior do tubo 412, uma razão dos raios gama detectados que se dispersam a partir do fluido no tubo 412 e a partir da substância pode ser usada para determinar a substância.method for ascertaining an underground hole, method for ascertaining an annular space, method for analyzing an annular space and method for monitoring a filling with underground gravel. the present invention relates to the monitoring of scattered gamma rays and is used to identify substances arranged between coaxial tubes 412 arranged in an underground hole 402. the gamma rays are strategically directed from the inside of an inner tube 412 to the inside of the annular space 422 and some of the gamma rays disperse from the substance between the tube 412s and are detected with the detectors set at a designated axial distance from the gamma ray source 428. the gamma rays also disperse from the fluid in the inside tube 412, a ratio of the detected gamma rays that disperse from the fluid in tube 412 and from the substance can be used to determine the substance.
Description
“MÉTODO PARA AVERIGUAR UM FURO SUBTERRÂNEO”“METHOD TO SEEK AN UNDERGROUND HOLE”
Campo da InvençãoField of the Invention
[001] A invenção refere-se geralmente à averiguação de um espaço anular entre os tubos disposto em um furo subterrâneo. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um dispositivo e um método que utilizam uma fonte de radiação para averiguar um espaço anular subterrâneo e um detector de radiação para identificar uma substância ou substâncias no espaço anular.[001] The invention generally refers to the investigation of an annular space between the tubes arranged in an underground hole. More specifically, the present invention relates to a device and method that uses a radiation source to ascertain an underground annular space and a radiation detector to identify a substance or substances in the annular space.
Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention
[002] Furos subterrâneos usados para produzir hidrocarbonetos tipicamente são alinhados com uma coluna do compartimento que é cimentada na formação cruzada pelo furo. Frequentemente uma coluna de alojamento interno é inserida no interior da coluna de compartimento cimentada na localização. O fluido produzido a partir do poço flui para a superfície no interior da tubulação de produção que é inserida no interior da coluna de alojamento interno. Durante a vida de um poço típico a tubulação de produção pode ser removida de modo que o conserto, reparo, ou as operações de aprimoramento de fluxo podem ser iniciados no poço. Também pode existir uma necessidade em algum momento da remoção de uma porção ou para todo o compartimento.[002] Underground holes used to produce hydrocarbons are typically aligned with a column of the compartment that is cemented in the cross formation by the hole. Often an inner housing column is inserted into the compartmental column cemented in place. The fluid produced from the well flows to the surface inside the production pipe, which is inserted inside the internal housing column. During the life of a typical well, production piping can be removed so that repair, repair, or flow enhancement operations can be initiated in the well. There may also be a need at some point to remove a portion or the entire compartment.
[003] Geralmente os fluidos de perfuração preenchem o espaço anular entre os tubos concêntricos. Os particulados no interior dos fluidos de perfuração podem se assentar ou se precipitar ao longo do tempo e formar uma substância similar ao cimento que se acopla junto com os tubos concêntricos e previne a remoção do tubo interno a partir do furo. Embora ferramentas de corte possam cortar os tubos para permitir a remoção da porção não obstruída, o tubo não pode ser removido se o corte for feito em uma profundidade abaixo em que os tubos são aderidos uns aos outros.[003] Generally, drilling fluids fill the annular space between concentric tubes. Particulate matter inside the drilling fluids can settle or precipitate over time and form a cement-like substance that is coupled with the concentric tubes and prevents removal of the inner tube from the hole. Although cutting tools can cut the tubes to allow removal of the unobstructed portion, the tube cannot be removed if the cut is made at a depth below which the tubes are attached to each other.
Alternativamente, um corte muito raso pode deixar uma porçãoAlternatively, a very shallow cut may leave a portion
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2/32 indesejavelmente longa do cano livre que se estende acima do ponto de adesão.2/32 undesirably long free pipe that extends above the adhesion point.
Descrição da InvençãoDescription of the Invention
[004] É fornecido no presente documento um método para averiguar um furo subterrâneo. Em um exemplo o método inclui gerar radiação do interior de um tubo que é disposto no furo subterrâneo. A radiação é direcionada ao longo de uma trajetória que é oblíqua a um eixo geométrico do tubo que permite que uma parte da radiação passe através do tubo para um interior de um espaço anular que circunda o tubo e se dispersa de volta para o interior do tubo. Uma parte da radiação que se dispersa de volta para o interior do tubo é detectado e uma contagem da radiação detectada é usada para identificar um material no espaço anular. Alternativamente, a radiação é um primeiro conjunto de radiação e a trajetória é uma primeira trajetória. Nesse exemplo o método inclui adicionalmente direcionar um segundo conjunto de radiação ao longo de uma segunda trajetória que se afasta para longe da primeira trajetória. Uma parte do segundo conjunto de radiação se dispersa a partir do fluido disposto no tubo e é detectada. Assim, em uma realização exemplificativa, identificar um material no espaço anular é baseado adicionalmente em uma taxa de detecção do segundo conjunto de radiação. A radiação pode ser um raio gama a partir de uma fonte de raio gama que tem uma energia de cerca de 250 keV a cerca de 700 keV. Nesse exemplo, a radiação dispersa quando detectada tem uma energia de cerca de 50 keV a cerca de 350 keV. Em uma realização alternativa o método também pode incluir detectar um material substancialmente sólido no espaço anular quando uma razão da taxa de detecção do primeiro conjunto de radiação acima da taxa de detecção do segundo conjunto de radiação permanece substancialmente a mesma com alterações na espessura. Em um exemplo, o material no espaço anular é um cimento de peso leve.[004] A method for ascertaining an underground hole is provided in this document. In one example the method includes generating radiation from the inside of a tube that is disposed in the underground hole. The radiation is directed along a path that is oblique to a geometric axis of the tube that allows part of the radiation to pass through the tube into an annular space that surrounds the tube and disperses back into the tube . A portion of the radiation that disperses back into the tube is detected and a count of the detected radiation is used to identify a material in the annular space. Alternatively, radiation is a first set of radiation and the path is a first path. In this example, the method additionally includes directing a second set of radiation along a second path that moves away from the first path. A part of the second set of radiation disperses from the fluid disposed in the tube and is detected. Thus, in an exemplary embodiment, identifying a material in the annular space is additionally based on a detection rate of the second set of radiation. The radiation can be a gamma ray from a gamma ray source that has an energy of about 250 keV to about 700 keV. In this example, scattered radiation when detected has an energy of about 50 keV to about 350 keV. In an alternative embodiment the method may also include detecting a substantially solid material in the annular space when a ratio of the detection rate of the first set of radiation above the detection rate of the second set of radiation remains substantially the same with changes in thickness. In one example, the material in the annular space is a lightweight cement.
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 13/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 13/93
3/323/32
[005] Também está incluído no presente documento um método para averiguar um espaço anular entre os tubos internos e externos dispostos de maneira coaxial que incluem fornecer uma fonte de raio gama contra uma seção azimutal do tubo interno. O método também inclui direcionar os raios gama a partir da fonte de modo que alguns dos raios gama se movam para o interior do espaço anular e se dispersam a partir de um material no espaço anular de volta para o interior do tubo interno. Nesse exemplo, alguns dos raios gama se movem para longe da seção azimutal e se dispersam a partir de um fluido no tubo interno. Os raios gama que se dispersam de volta podem ser detectados, o método também pode incluir classificar por faixa de energia os raios gama que se dispersam a partir do fluido no tubo interno e que se dispersam a partir do material no espaço anular e identificar o material no espaço anular com base em uma taxa de detecção dos raios gama dispersos. Em uma alternativa, uma guia conformada conicamente é fornecida próximo à fonte de raio gama e posicionada de modo que um orifício da guia seja direcionado em direção à fonte e a guia tem um eixo geométrico que é substancialmente paralelo a um eixo geométrico do tubo interno. O detector pode ser disposto de cerca de 5,08 cm (2 polegadas) a cerca de 10,16 cm (4 polegadas) a partir da fonte de raio gama e em que o detector é usado para detectar os raios gama dispersos. Em um exemplo, um colimador é usado para direcionar estrategicamente os raios gama para longe da fonte em um ângulo oblíquo a um eixo geométrico do tubo interno e ao longo de trajetórias distintas disposto de maneira azimutal ao redor da fonte de raio gama, de modo que os detectores localizados estrategicamente, respectivamente, detectam a dispersão a partir das áreas azimutais distintas espaçadas radialmente para fora a partir da fonte de raio gama. Opcionalmente, uma taxa de detecção de raios gama dispersão a partir do fluido no furo é usada como uma referência para determinar o material no espaço anular. As etapas de gerar e detectar[005] Also included in this document is a method for ascertaining an annular space between the inner and outer tubes arranged in a coaxial manner that include providing a source of gamma ray against an azimuthal section of the inner tube. The method also includes directing the gamma rays from the source so that some of the gamma rays move into the annular space and disperse from a material in the annular space back into the inner tube. In this example, some of the gamma rays move away from the azimuth section and disperse from a fluid in the inner tube. Gamma rays that disperse back can be detected, the method can also include classifying by gamma energy the gamma rays that disperse from the fluid in the inner tube and disperse from the material in the annular space and identify the material in the annular space based on a detection rate of scattered gamma rays. In an alternative, a conically shaped guide is provided close to the gamma ray source and positioned so that a hole in the guide is directed towards the source and the guide has a geometric axis that is substantially parallel to a geometric axis of the inner tube. The detector can be arranged from about 5.08 cm (2 inches) to about 10.16 cm (4 inches) from the gamma ray source and where the detector is used to detect scattered gamma rays. In one example, a collimator is used to strategically direct the gamma rays away from the source at an oblique angle to a geometric axis of the inner tube and along distinct paths azimuthally arranged around the gamma ray source, so that strategically located detectors, respectively, detect dispersion from distinct azimuthal areas radially spaced out from the gamma ray source. Optionally, a rate of detection of gamma rays dispersed from the fluid in the bore is used as a reference to determine the material in the annular space. The steps to generate and detect
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 14/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 14/93
4/32 podem ser repetidas em diferentes profundidades em uma seção do furo. Um material substancialmente sólido no espaço anular pode ser identificado quando uma razão de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do espaço anular acima de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do fluido no tubo interno, permanece substancialmente a mesma com alterações na espessura do espaço anular. Opcionalmente, um fluido pode ser identificado no espaço anular quando uma razão de detecção de taxa de raio gama se reduz com uma redução na espessura do espaço anular.4/32 can be repeated at different depths in one section of the hole. A substantially solid material in the annular space can be identified when a ratio of a rate of detected gamma rays that are dispersed from the annular space above a rate of detected gamma rays that are dispersed from the fluid in the inner tube, remains substantially at with changes in the thickness of the annular space. Optionally, a fluid can be identified in the annular space when a gamma ray rate detection ratio is reduced with a reduction in the thickness of the annular space.
[006] Um método para analisar um espaço anular entre um tubo interno e um tubo externo que são dispostos de maneira coaxial em um furo subterrâneo é fornecido no presente documento que inclui fornecer uma fonte de raio gama contra uma seção azimutal do tubo interno e direcionar os raios gama a partir da fonte de modo que alguns dos raios gama se movam através da parede lateral, para o interior do espaço anular e se dispersem a partir de um material no espaço anular de volta para o interior do tubo interno e de modo que alguns dos raios gama se movam para longe da seção azimutal e se dispersem a partir de um fluido no tubo interno. Nesse exemplo, os raios gama dispersos são detectados e se dispersam a partir do fluido no tubo interno e que se dispersam a partir do material no espaço anular e são classificados. O material no espaço anular é identificado com base em uma taxa de detecção dos raios gama dispersos. As etapas desse método podem ser repetidas em diferentes profundidades em uma seção do furo e um material substancialmente sólido identificado no espaço anular quando uma razão de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do espaço anular acima de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do fluido no tubo interno permanece substancialmente a mesma com alterações na espessura do espaço anular. Um material substancialmente[006] A method for analyzing an annular space between an inner tube and an outer tube that are coaxially arranged in an underground hole is provided in this document which includes providing a gamma ray source against an azimuthal section of the inner tube and directing the gamma rays from the source so that some of the gamma rays move through the side wall, into the annular space and disperse from a material in the annular space back into the inner tube and so that some of the gamma rays move away from the azimuth section and disperse from a fluid in the inner tube. In this example, scattered gamma rays are detected and dispersed from the fluid in the inner tube and dispersed from the material in the annular space and classified. The material in the annular space is identified based on a detection rate of the scattered gamma rays. The steps of this method can be repeated at different depths in a section of the hole and a substantially solid material identified in the annular space when a ratio of a rate of detected gamma rays that are dispersed from the annular space above a rate of detected gamma rays which are dispersed from the fluid in the inner tube remains substantially the same with changes in the thickness of the annular space. A material substantially
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 15/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 15/93
5/32 líquido é identificado no espaço anular quando uma razão de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do espaço anular, acima de uma taxa de raios gama detectados que são dispersos a partir do fluido no tubo interno, é reduzida com uma redução na espessura do espaço anular. Em uma alternativa, a taxa de detecção de raios gama que são dispersos a partir do fluido no tubo é um valor de referência para o uso na identificação de um líquido no espaço anular.5/32 liquid is identified in the annular space when a ratio of a rate of detected gamma rays that are dispersed from the annular space, above a rate of detected gamma rays that are dispersed from the fluid in the inner tube, is reduced with a reduction in the thickness of the annular space. In an alternative, the rate of detection of gamma rays that are dispersed from the fluid in the tube is a reference value for use in identifying a liquid in the annular space.
Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of Drawings
[007] Alguns dentre os recursos e benefícios da presente invenção foram declarados, outros se tornarão aparentes conforme a descrição procede quando tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que:[007] Some of the features and benefits of the present invention have been declared, others will become apparent as the description proceeds when taken in conjunction with the attached drawings, in which:
a Figura 1 é um esquemático de uma realização exemplificativa de uma ferramenta de imageamento de fundo de poço que tem uma fonte de radiação de energia baixa e detectores dispostos em um furo de acordo com a presente invenção;Figure 1 is a schematic of an exemplary embodiment of a downhole imaging tool that has a low energy radiation source and detectors arranged in a bore according to the present invention;
a Figura 2 é uma vista perspectiva de uma realização da ferramenta da Figura 1;Figure 2 is a perspective view of an embodiment of the tool of Figure 1;
as Figuras 3A e 3B são vistas seccionais de uma realização exemplificativa da ferramenta da Figura 2;Figures 3A and 3B are sectional views of an exemplary embodiment of the tool in Figure 2;
a Figura 4 é um exemplo de um gráfico que representa uma resposta de fonte em um enchimento com cascalho para a detecção de curvatura de baritina;Figure 4 is an example of a graph representing a source response in a gravel filling for the detection of baritin curvature;
a Figura 5 é um gráfico de uma taxa de contagem versus a profundidade medida por uma realização exemplificativa de uma ferramenta de imageamento de acordo com a presente invenção;Figure 5 is a graph of a counting rate versus depth measured by an exemplary embodiment of an imaging tool in accordance with the present invention;
a Figura 6 é uma vista seccional lateral de uma realização exemplificativa alternativa da ferramenta da Figura 1 disposta em um furo revestido de acordo com a presente invenção;Figure 6 is a side sectional view of an alternative exemplary embodiment of the tool of Figure 1 arranged in a coated hole according to the present invention;
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 16/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 16/93
6/32 a Figura 7 é uma vista seccional lateral de uma porção da Figura mostrada com detalhes adicionais;6/32 Figure 7 is a side sectional view of a portion of the Figure shown with additional details;
a Figura 8A é uma vista seccional lateral da ferramenta e do furo da Figura 7;Figure 8A is a side sectional view of the tool and the hole of Figure 7;
a Figura 8B é uma vista seccional lateral da ferramenta e do furo da Figura 8A;Figure 8B is a side sectional view of the tool and the hole of Figure 8A;
a Figura 9A é uma vista seccional lateral da ferramenta e do furo da Figura 7 com a tubulação de produção disposta de maneira assimétrica no interior de uma coluna de compartimento;Figure 9A is a side sectional view of the tool and the hole of Figure 7 with the production piping arranged asymmetrically within a compartment column;
a Figura 9B é uma vista seccional lateral da ferramenta e do furo da Figura 9A;Figure 9B is a side sectional view of the tool and the hole of Figure 9A;
a Figura 10 é uma representação gráfica de alterações na espessura do espaço anular entre os tubos de fundo de poço concêntricos e as taxas de contagem de raios gama refletidos a partir dos materiais no espaço anular;Figure 10 is a graphical representation of changes in the thickness of the annular space between the concentric downhole tubes and the gamma ray count rates reflected from the materials in the annular space;
a Figura 11 é uma representação gráfica de alterações na espessura do espaço anular entre os tubos de fundo de poço concêntricos e uma resposta medida dos raios gama desviados a partir dos materiais no espaço anular;Figure 11 is a graphical representation of changes in the thickness of the annular space between the concentric downhole tubes and a measured response of the gamma rays deflected from the materials in the annular space;
a Figura 12A é uma vista seccional parcial lateral de um exemplo de uma ferramenta de imageamento em um furo que obtém uma imagem de linha de base de um enchimento com cascalho de acordo com a presente invenção;Figure 12A is a partial sectional side view of an example of a hole imaging tool that obtains a baseline image of a gravel fill according to the present invention;
a Figura 12B é uma vista seccional parcial lateral da ferramenta da Figura 12A que imageia o enchimento com cascalho em um momento após o da Figura 12A de acordo com a presente invenção;Figure 12B is a partial sectional side view of the tool of Figure 12A that images the filling with gravel at a time after that of Figure 12A according to the present invention;
a Figura 12C é uma vista seccional parcial lateral de um exemplo de uma ferramenta de imageamento que imageia um enchimento com cascalhoFigure 12C is a partial sectional side view of an example of an imaging tool that images a filling with gravel
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 17/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 17/93
7/32 após uma etapa de conserto do enchimento com cascalho de acordo com a presente invenção;7/32 after a gravel filling repair step according to the present invention;
a Figura 13 é uma vista seccional parcial lateral de uma realização exemplificativa de uma ferramenta de imageamento que imageia uma ligação de compartimento de acordo com a presente invenção;Figure 13 is a partial sectional side view of an exemplary embodiment of an imaging tool that images a compartment connection according to the present invention;
a Figura 14 é uma vista seccional parcial lateral de uma realização exemplificativa de uma ferramenta de imageamento que imageia asfaltenos em um enchimento com cascalho de acordo com a presente invenção; e a Figura 15 é uma vista seccional parcial lateral de uma realização alternativa da ferramenta de imageamento da Figura 6 mostrado substancialmente centralizada em um furo.Figure 14 is a partial sectional side view of an exemplary embodiment of an imaging tool that images asphaltenes in a gravel filling according to the present invention; and Figure 15 is a partial sectional side view of an alternative embodiment of the imaging tool of Figure 6 shown substantially centered in a hole.
[008] Embora a invenção seja descrita em conexão com as realizações preferenciais, será entendido que esta descrição não é destinada a limitar a invenção à realização. Pelo contrário, é destinada a cobrir todas as alternativas, modificações, e equivalentes, conforme pode ser incluído dentro do espírito e do escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações anexas.[008] Although the invention is described in connection with the preferred embodiments, it will be understood that this description is not intended to limit the invention to realization. On the contrary, it is intended to cover all alternatives, modifications, and equivalents, as may be included within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Descrição de Realizações da InvençãoDescription of Realizations of the Invention
[009] O método e o sistema da presente apresentação serão descritos agora mais completamente doravante no presente documento com referência aos desenhos anexos em que as realizações são mostradas. O método e o sistema da presente apresentação podem estar em muitas formas diferentes e não deveriam ser construídos como limitados às realizações ilustradas estabelecidas no presente documento; pelo contrário, essas realizações são fornecidas de modo que essa apresentação será perfeita e completa e irá transportar totalmente seu escopo para os técnicos no assunto. Os números similares se referem aos elementos similares por todo o presente[009] The method and system of the present presentation will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings in which the achievements are shown. The method and system of this presentation can be in many different forms and should not be construed as limited to the illustrated achievements set out in this document; on the contrary, these achievements are provided so that this presentation will be perfect and complete and will fully convey its scope to the technicians in the subject. Similar numbers refer to similar elements throughout the present
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 18/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 18/93
8/32 documento.8/32 document.
[010] Deve ser adicionalmente entendido que o escopo da presente apresentação não é limitado aos detalhes exatos da construção, operação, materiais exatos, ou realizações mostradas e descritas, as modificações e equivalentes serão aparentes para um técnico no assunto. Nos desenhos e no relatório descritivo, pode haver realizações ilustrativas apresentadas e embora termos específicos sejam empregados, os mesmos podem ser usados em um sentido genérico e descritivo apenas e não para o propósito de limitação. Consequentemente, as melhorias descritas no presente documento devem, portanto, ser limitadas apenas pelo escopo das reivindicações anexas.[010] It should be further understood that the scope of this presentation is not limited to the exact details of the construction, operation, exact materials, or achievements shown and described, the modifications and equivalents will be apparent to a person skilled in the art. In the drawings and in the descriptive report, there may be illustrative achievements presented and although specific terms are used, they can be used in a generic and descriptive sense only and not for the purpose of limitation. Consequently, the improvements described in this document should therefore be limited only by the scope of the appended claims.
[011] Referindo-se agora à Figura 1, uma ferramenta de imageamento de fundo de poço 100 é mostrada posicionada em um cano de base ou alojamento de aço interno 110 de um enchimento com cascalho. Reconhece-se que um alojamento de ferramenta 130 pode ser construído a partir de qualquer metal leve em que o termo, metal leve, conforme usado no presente documento, se refere a qualquer metal que tem um número atômico menor do que 23. A ferramenta de imageamento de fundo de poço 100 inclui no mínimo um alojamento ou um cano 130 que porta uma fonte de radiação de energia baixa 120 e uma pluralidade de detectores 140. Em uma realização exemplificativa, a fonte de radiação gama 120 é localizada centralmente no alojamento 130. Opcionalmente, os detectores 140 são espaçados simetricamente uns dos outros de maneira azimutal em um raio constante, mas também posicionados no interior alojamento 130. Em outras palavras, em um exemplo, o raio em que os detectores 140 são espaçados uns dos outros é menor do que o raio do alojamento 130. A fonte de radiação 120 emite radiação, nesse caso, raios gama 124 no enchimento com cascalho 150.[011] Referring now to Figure 1, a downhole imaging tool 100 is shown positioned in a base pipe or internal steel housing 110 of a gravel filling. It is recognized that a tool housing 130 can be constructed from any light metal where the term light metal, as used herein, refers to any metal that has an atomic number less than 23. The tool Downhole imaging 100 includes at least one housing or a pipe 130 carrying a low energy radiation source 120 and a plurality of detectors 140. In an exemplary embodiment, the gamma radiation source 120 is centrally located in housing 130. Optionally, detectors 140 are spaced symmetrically from each other azimuthally at a constant radius, but also positioned inside housing 130. In other words, in an example, the radius at which detectors 140 are spaced from each other is less than than the radius of the housing 130. The radiation source 120 emits radiation, in this case, gamma rays 124 in the filling with gravel 150.
[012] A hachura alternada do enchimento com cascalho 150[012] The alternate hatch of the gravel filler 150
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 19/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 19/93
9/32 indica possíveis regiões de enchimento com cascalho que poderiam ser preenchidas com cascalho ou não. Por exemplo, a região central 151 pode constituir um vácuo no enchimento com cascalho 150 que foi preenchido com fluidos de finalização ou fluidos de produção através dos quais outras regiões 153 podem constituir porções do enchimento com cascalho que são que são completadas ou preenchidas apropriadamente. Obviamente, os técnicos no assunto, com o benefício da presente apresentação, apreciarão que as regiões supracitadas são para propósitos ilustrativos apenas e que um vácuo ou uma bolsa podem ter qualquer formato e qualquer posição em relação à ferramenta 100.9/32 indicates possible gravel filling regions that could be filled with gravel or not. For example, the central region 151 can constitute a vacuum in the gravel filling 150 that has been filled with finishing fluids or production fluids through which other regions 153 can constitute portions of the gravel filling that are completed or filled appropriately. Obviously, those skilled in the art, with the benefit of this presentation, will appreciate that the aforementioned regions are for illustrative purposes only and that a vacuum or bag can have any shape and any position in relation to tool 100.
[013] No exemplo da Figura 1, os raios gama 124 que se propagam para o interior do enchimento com cascalho 150 são dispersos por Compton (como no ponto 155), com perda de alguma energia, de volta em direção aos detectores 140 localizados no interior ferramenta de imageamento de fundo de poço 100. Mediante a dispersão dos raios gama, os mesmos se tornam raios gama com energia mais baixa 126, que são detectados pelos detectores 140. A intensidade de taxa de contagem dos raios gama dispersos por Compton 126 depende de, entre outros fatores, a densidade do material de enchimento com cascalho. Então, taxas de contagem mais altas representam densidade mais elevada no enchimento com cascalho, em que taxas de contagem mais baixas representam uma densidade mais baixa como um resultado de menos raios gama que são dispersos de volta em direção aos detectores.[013] In the example in Figure 1, the gamma rays 124 that propagate into the filling with gravel 150 are dispersed by Compton (as in point 155), with loss of some energy, back towards the detectors 140 located in the indoor downhole imaging tool 100. Upon dispersion of gamma rays, they become gamma rays with lower energy 126, which are detected by detectors 140. The intensity of the count rate of the scattered gamma rays by Compton 126 depends among other factors, the density of the gravel filling material. So, higher count rates represent higher density in the gravel filling, where lower count rates represent a lower density as a result of less gamma rays that are dispersed back towards the detectors.
[014] Em um exemplo, a fonte de radiação 120 inclui bário, césio, alguma outra fonte de radiação de energia baixa, ou combinações dos mesmos. Mediante a utilização uma fonte de energia baixa tal como essa, a energia é propagada apenas a uma distância curta para o interior do enchimento com cascalho imediatamente adjacente a uma tela. Por essa[014] In one example, radiation source 120 includes barium, cesium, some other low-energy radiation source, or combinations thereof. By using a low energy source such as this, the energy is propagated only a short distance into the gravel filling immediately adjacent to a screen. For this
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 20/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 20/93
10/32 mesma razão, em um exemplo, os detectores 140 são posicionados no alojamento 130 próximo à fonte de radiação 120. Em uma realização exemplificativa, a fonte de radiação 120 e os detectores 140 estão no interior de cerca de 7,62 cm (3 polegadas) a cerca de 8,89 cm (3,5 polegadas) de distância ao longo do comprimento da ferramenta 100.10/32 same reason, in one example, detectors 140 are positioned in housing 130 next to radiation source 120. In an exemplary embodiment, radiation source 120 and detectors 140 are within about 7.62 cm ( 3 inches) about 8.89 cm (3.5 inches) apart along tool length 100.
[015] A blindagem (não mostrada na Figura 1) pode ser aplicada ao redor da fonte de radiação 120 para colimar ou de outro modo limitar a emissão de radiação a partir da fonte de radiação 120 para um segmento longitudinal limitado de enchimento com cascalho 150. Em uma realização, tal blindagem é um escudo de metal pesado, tal como tungstênio sinterizado, que colima o trajeto para os raios gama emitidos para o interior do enchimento com cascalho. De modo similar, conforme descrito em mais detalhes abaixo, uma blindagem similar pode ser usada ao redor de cada detector para limitar o orifício visualizador de detector a apenas os raios gama que são principalmente dispersos de modo singular de volta para o detector a partir de uma seção azimutal específica do enchimento com cascalho.[015] The shield (not shown in Figure 1) can be applied around the radiation source 120 to collimate or otherwise limit the radiation emission from the radiation source 120 to a limited longitudinal segment of gravel fill 150 In one embodiment, such a shield is a heavy metal shield, such as sintered tungsten, that collimates the path for the gamma rays emitted into the interior of the gravel filling. Similarly, as described in more detail below, a similar shield can be used around each detector to limit the detector's viewing hole to only the gamma rays that are mainly singularly dispersed back to the detector from a specific azimuth section of the gravel filling.
[016] Ademais, os níveis de energia dos raios gama emitidos 124 podem ser selecionados para avaliar a densidade de enchimento com cascalho em profundidades ou distâncias variáveis a partir da ferramenta de imageamento de fundo de poço 100. Como um exemplo, a radiação a partir de uma fonte de raio gama com energia baixa, tal como uma fonte 133Ba, pode ser usada para emitir vários níveis de energia. Alternativamente, uma fonte de radiação de raio gama com uma energia próxima a da 137 Cs pode ser usada.[016] In addition, the energy levels of the emitted gamma rays 124 can be selected to assess the density of gravel filling at varying depths or distances from the downhole imaging tool 100. As an example, radiation from from a low energy gamma ray source, such as a 133Ba source, can be used to emit various energy levels. Alternatively, a source of gamma ray radiation with an energy close to 137 Cs can be used.
[017] Técnicas para converter taxas de contagem de radiação em um mapa completo com perfil 2D da integridade do enchimento com cascalho inclui o método 3D de curva da tabela SYSTAT. Outras técnicas incluem, mas não estão limitadas a, MATLAB, IMAGEM, e registro avançado e técnicas para fabricar representações mosaicas a partir dos pontos dos dados[017] Techniques for converting radiation count rates into a complete 2D profile map of the gravel filling integrity include the 3D curve method of the SYSTAT table. Other techniques include, but are not limited to, MATLAB, IMAGE, and advanced registration and techniques for making mosaic representations from data points
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 21/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 21/93
11/32 podem ser usadas para mapear o cano de base e o ambiente do enchimento com cascalho. Também, o software baseado em geostatística 3D pode ser adaptado para converter as taxas de contagem de raio gama básicas para gerar um mapa do ambiente do enchimento com cascalho. Dessa maneira, a integridade de um enchimento com cascalho ou a formação podem ser determinados.11/32 can be used to map the base pipe and the gravel filling environment. Also, software based on 3D geostatistics can be adapted to convert the basic gamma ray counting rates to generate a map of the gravel filling environment. In this way, the integrity of a gravel fill or formation can be determined.
[018] Para produzir os mapas orientados de maneira precisa, o ângulo azimutal da ferramenta de perfilagem em relação ao lado elevado do furo de poço é determinado. Essa orientação pode ser determinada mediante o uso de qualquer dispositivo de orientação conhecido na técnica. Os dispositivos de orientação podem conter um ou mais sensores de orientação usados para determinar a orientação da ferramenta de perfilagem em relação a um plano de referência. Exemplos de dispositivos de orientação adequados incluem, mas não estão limitadas aos dispositivos de orientação produzidos pela MicroTesla de Houston, Tex. Cada conjunto de medições de raio gama pode estar associado com tal orientação de modo que um mapa com perfil 2D do enchimento com cascalho pode ser gerado precisamente em termos da localização azimutal real do material no enchimento com cascalho.[018] To produce the precisely oriented maps, the azimuth angle of the profiling tool in relation to the elevated side of the well hole is determined. This orientation can be determined using any guidance device known in the art. The guidance devices may contain one or more orientation sensors used to determine the orientation of the profiling tool with respect to a reference plane. Examples of suitable guidance devices include, but are not limited to, guidance devices produced by MicroTesla of Houston, Tex. Each set of gamma ray measurements can be associated with such an orientation so that a 2D profile map of the gravel filling can be generated precisely in terms of the actual azimuth location of the material in the gravel filling.
[019] A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de uma ferramenta de imageamento de enchimento com cascalho. Conforme mostrado, a ferramenta de imageamento de fundo de poço 200 inclui um alojamento 230 que porta a fonte de radiação 220, o colimador de fonte 225, e uma pluralidade de detectores de radiação 240 em um arranjo. O arranjo de detectores 240 pode ser posicionado em uma distância fixa a partir da fonte de radiação 220. Em determinadas realizações, os arranjos de detector pode ser posicionados em distâncias diferentes a partir da fonte de radiação 220. Adicionalmente, os arranjos de detector em ambos os lados da fonte de radiação 220 também são previstos em determinadas realizações. Os[019] Figure 2 illustrates a perspective view of a gravel filling imaging tool. As shown, the downhole imaging tool 200 includes a housing 230 that carries radiation source 220, source collimator 225, and a plurality of radiation detectors 240 in an array. The detector array 240 can be positioned at a fixed distance from the radiation source 220. In certain embodiments, the detector array can be positioned at different distances from the radiation source 220. Additionally, the detector array in both the sides of the radiation source 220 are also provided for in certain embodiments. The
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 22/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 22/93
12/32 componentes eletrônicos 260 também podem ser localizados no alojamento 230 ou onde for conveniente.12/32 electronic components 260 can also be located in housing 230 or wherever convenient.
[020] A fonte de radiação 220 pode ser uma ou mais fontes de radiação, que podem incluir qualquer fonte de raio gama adequada com energia baixa capaz de emitir radiação de raio gama de cerca de 250 keV a cerca de 700 keV. A fonte de raio gamas adequada para o uso com as realizações da presente invenção pode incluir qualquer isótopo radioativo adequado que inclui, mas não está limitado a, isótopos radioativos de bário, césio, LINAC, raios x de energia elevada (por exemplo, cerca de 200+ keV), ou qualquer combinação dos mesmos. A radiação a partir da fonte de radiação 220 pode ser contínua, intermitente, periódica, ou em determinadas realizações, amplitude, frequência, modulada por fase, ou qualquer combinação dos mesmos.[020] The radiation source 220 may be one or more radiation sources, which may include any suitable low-energy gamma-ray source capable of emitting gamma-ray radiation from about 250 keV to about 700 keV. The gamma ray source suitable for use with the embodiments of the present invention can include any suitable radioactive isotope that includes, but is not limited to, barium, cesium, LINAC radioactive isotopes, high energy x-rays (for example, about 200+ keV), or any combination thereof. The radiation from the radiation source 220 can be continuous, intermittent, periodic, or in certain embodiments, amplitude, frequency, modulated by phase, or any combination thereof.
[021] Em uma realização exemplificativa, a fonte de radiação 220 é localizada centralmente no alojamento 230. Na realização ilustrada, a fonte 220 é posicionada ao longo do eixo geométrico do alojamento 230.[021] In an exemplary embodiment, the radiation source 220 is centrally located in housing 230. In the illustrated embodiment, source 220 is positioned along the geometric axis of housing 230.
[022] O colimador de raio gama 225, que é opcional em determinadas realizações, pode ser configurado adjacente à fonte 220 com a finalidade de restringir de modo direcional a radiação a partir da fonte de radiação 220 para um segmento de radiação azimutal do enchimento com cascalho. Por exemplo, o colimador 225 pode incluir aletas ou paredes 226 adjacentes à fonte 220 para direcionar a propagação de raio gama. Através do direcionamento, focalização ou de outro modo, orientação da radiação a partir da fonte de radiação 220, a radiação pode ser guiada para uma região mais específica do enchimento com cascalho. É apreciado que em determinadas realizações, um mecanismo de fechamento de metal pesado poderia ser empregado adicionalmente para direcionar a radiação a partir da fonte de radiação 220. Adicionalmente, a energia de radiação pode ser selecionada,[022] The gamma ray collimator 225, which is optional in certain embodiments, can be configured adjacent to source 220 in order to directionally restrict radiation from radiation source 220 to a segment of azimuthal radiation from the filling with gravel. For example, collimator 225 may include fins or walls 226 adjacent to source 220 to direct gamma ray propagation. Through directing, focusing or otherwise orienting the radiation from the radiation source 220, the radiation can be guided to a more specific region of the gravel filling. It is appreciated that in certain embodiments, a heavy metal closing mechanism could be employed additionally to direct the radiation from the radiation source 220. Additionally, the radiation energy can be selected,
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 23/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 23/93
13/32 mediante a escolha de fontes isotópicas diferentes, de modo a fornecer alguma discriminação de profundidade litológica ou espacial.13/32 by choosing different isotopic sources, in order to provide some discrimination of lithological or spatial depth.
[023] Na realização ilustrada, o colimador 225 restringe a radiação a partir da fonte 220. Nessa realização, o colimador 225 também é conformado conicamente como em 228, na direção dos detectores 240 para colimar os raios gama a partir da fonte 220. Obviamente, os técnicos no assunto apreciarão que o colimador 225 pode ser configurado em qualquer geometria adequada para direcionar, focalizar, guiar ou de outo modo, orientar a radiação a partir da fonte de radiação 220 para uma região mais específica do enchimento com cascalho.[023] In the illustrated embodiment, collimator 225 restricts radiation from source 220. In this embodiment, collimator 225 is also conically shaped as in 228, towards detectors 240 to collimate gamma rays from source 220. Obviously , those skilled in the art will appreciate that collimator 225 can be configured in any suitable geometry to direct, focus, guide or otherwise direct the radiation from the radiation source 220 to a more specific region of the gravel filling.
[024] Em um exemplo não limitante, a radiação transmitida a partir da fonte 220 para o interior de um enchimento com cascalho (tal como cascalho 150 da Figura 1) é dispersa por Compton de volta do enchimento com cascalho para a ferramenta 200 em que a radiação dispersa de volta pode ser medida pelos detectores de radiação 240. Os detectores de radiação 240 podem ser qualquer pluralidade de sensores adequada para detectar radiação, que inclui detectores de raio gama. Na realização ilustrada, quatro detectores são descritos, embora vários detectores possam ser utilizados. Em outra realização exemplificativa, três detectores ou seis detectores são utilizados; sendo que, opcionalmente, cada detector é disposto para visualizar um segmento diferente do enchimento com cascalho. Com o emprego de detectores múltiplos, a ferramenta pode imagear toda a circunferência do enchimento com cascalho em segmentos identificáveis separadamente. A resolução da imagem da circunferência total pode depender de vários detectores, a energia dos raios gama e os graus de blindagem fornecido ao redor de cada detector.[024] In a non-limiting example, radiation transmitted from source 220 into a gravel fill (such as gravel 150 in Figure 1) is dispersed by Compton back from the gravel fill to tool 200 where the scattered radiation back can be measured by radiation detectors 240. Radiation detectors 240 can be any plurality of sensors suitable for detecting radiation, including gamma ray detectors. In the illustrated embodiment, four detectors are described, although several detectors can be used. In another exemplary embodiment, three detectors or six detectors are used; optionally, each detector is arranged to display a different segment of the gravel filling. With the use of multiple detectors, the tool can image the entire circumference of the gravel filling in separately identifiable segments. The resolution of the total circumference image may depend on several detectors, the gamma ray energy and the degrees of shielding provided around each detector.
[025] Em determinadas realizações, os detectores de raio gama podem incluir um cristal cintilante que emite luz proporcional à energia[025] In certain embodiments, gamma ray detectors may include a sparkling crystal that emits light proportional to the energy
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 24/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 24/93
14/32 depositada no cristal por cada raio gama. Um tubo fotomultiplicador pode ser acoplado ao cristal para converter a luz a partir do cristal de cintilação para a corrente de elétron mensurável ou pulso de tensão, que é, então, usado para quantificar a energia de cada raio gama detectado. Em outras palavras, os raios gama são quantificados, contados, e usados para estimar a densidade do enchimento com cascalho adjacente à tela. Os tubos fotomultiplicadores podem ser substituídos com dispositivo acoplado com carga de temperatura elevada (CCD) ou fotoamplificadores de microcanal. Exemplos de cristais cintilantes adequados que podem ser usados incluem, mas não estão limitadas a, cristais NaI, NaI(Tl), BGO, e lantânio-brometo, ou qualquer combinação dos mesmos. Dessa maneira, taxas de contagem podem ser medidas a partir da radiação retornada, nesse caso, os raios gama retornados. A intensidade dos raios gama dispersos por Compton depende de, dentre outros fatores, a densidade do material de enchimento com cascalho. Assim, a densidade mais baixa representa os vãos no enchimento com cascalho e as taxas de contagem mais baixas representam a densidade mais baixa como um resultado de menos raios gama sendo dispersos de volta em direção aos detectores.14/32 deposited on the crystal by each gamma ray. A photomultiplier tube can be attached to the crystal to convert the light from the scintillation crystal to the measurable electron current or voltage pulse, which is then used to quantify the energy of each detected gamma ray. In other words, gamma rays are quantified, counted, and used to estimate the density of the gravel filling adjacent to the screen. Photomultiplier tubes can be replaced with a device coupled with a high temperature load (CCD) or microchannel photoamplifiers. Examples of suitable sparkling crystals that can be used include, but are not limited to, NaI, NaI (T1), BGO, and lanthanum-bromide crystals, or any combination thereof. In this way, counting rates can be measured from the radiation returned, in this case, the gamma rays returned. The intensity of the Compton scattered gamma rays depends on, among other factors, the density of the gravel filling material. Thus, the lower density represents the spans in the gravel filling and the lower count rates represent the lower density as a result of less gamma rays being dispersed back towards the detectors.
[026] Em uma realização exemplificativa, os detectores 240 são montados no interior de um alojamento em um raio menor do que o raio de alojamento 230 inserido a partir da superfície de alojamento 230. De modo similar, embora os mesmos não precisem ser espaçados igualmente, na realização ilustrada, os detectores 240 são espaçados igualmente no raio selecionado. Embora o exemplo ilustrado mostre quatro detectores 240 espaçados 90 graus um do outro, os técnicos no assunto apreciarão que vários detectores múltiplos podem ser utilizados na invenção. Ademais, embora a realização ilustre todos os detectores 240 posicionados na mesma distância a partir da fonte 220, os mesmos não precisam ser espaçados igualmente. Assim, por exemplo, um detector (ou um arranjo de detectores múltiplos) pode[026] In an exemplary embodiment, detectors 240 are mounted inside a housing within a radius smaller than the housing radius 230 inserted from the housing surface 230. Similarly, although they do not need to be spaced equally , in the illustrated embodiment, detectors 240 are equally spaced in the selected radius. Although the illustrated example shows four detectors 240 spaced 90 degrees apart, those skilled in the art will appreciate that several multiple detectors can be used in the invention. Furthermore, although the embodiment illustrates all detectors 240 positioned at the same distance from source 220, they do not need to be spaced equally. So, for example, a detector (or an array of multiple detectors) can
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 25/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 25/93
15/32 ser espaçado 12 centímetros a partir da fonte, embora outro detector (ou um arranjo de detector) seja espaçado 20 centímetros a partir da fonte ou qualquer outra distância no interior da ferramenta.15/32 be spaced 12 centimeters from the source, although another detector (or detector array) is spaced 20 centimeters from the source or any other distance inside the tool.
[027] De modo similar, em outra realização, os detectores 240 podem ser posicionados tanto acima quanto abaixo da fonte 220. Em tal caso, o colimador 225 seria apropriadamente conformado para guiar os raios gama na direção dos detectores desejados. Em tais realizações com múltiplos detectores dispostos em ambos os lados da fonte de radiação, blindagem adicional pode ser fornecida entre os colimadores para prevenir a dispersão de radiação (isto é, contaminação cruzada da radiação) do segmento diferentes do enchimento com cascalho.[027] Similarly, in another embodiment, detectors 240 can be positioned both above and below source 220. In such a case, collimator 225 would be appropriately shaped to guide the gamma rays towards the desired detectors. In such embodiments with multiple detectors disposed on both sides of the radiation source, additional shielding can be provided between the collimators to prevent radiation scattering (i.e., cross-contamination of radiation) from the segment other than filling with gravel.
[028] Cada detector 240 pode ser montado de modo a ser blindado dos outros detectores 240. Embora qualquer tipo de configuração de blindagem possa ser utilizado para os detectores 240, na realização ilustrada, o colimador 248 é fornecido com uma pluralidade de aberturas ou fendas 245 espaçadas entre si ao redor do perímetro de colimador 248. Embora as aberturas 245 possam ter qualquer formato, tal como redondo, oval, quadrado ou qualquer outro formato, em uma realização exemplificativa, as aberturas 245 são conformadas como fendas alongadas e serão denominadas como tal no presente documento.[028] Each detector 240 can be mounted so as to be shielded from other detectors 240. Although any type of shielding configuration can be used for detectors 240, in the illustrated embodiment, collimator 248 is provided with a plurality of openings or slots 245 spaced apart around the perimeter of collimator 248. Although openings 245 can have any shape, such as round, oval, square or any other shape, in an exemplary embodiment, openings 245 are shaped like elongated slits and will be referred to as this document.
[029] Um detector 240 é montado em cada fenda 245, de modo a encerrar detector 240 no escudo. A largura e a profundidade da fenda 245 podem ser ajustadas conforme desejado para alcançar a faixa azimutal desejada. Em determinadas realizações o comprimento das fendas 245 pode ser tão longo quanto à região sensível do detector de raio gama (por exemplo, a altura do cristal). Será apreciado que visto que um detector é disposto no interior da fenda, o detector não está na superfície do colimador em que o mesmo poderia detectar de outro modo os raios gama a partir de uma faixa[029] A detector 240 is mounted in each slot 245, in order to enclose detector 240 in the shield. Slot 245 width and depth can be adjusted as desired to achieve the desired azimuth range. In certain embodiments, the length of the slits 245 can be as long as the sensitive region of the gamma ray detector (for example, the height of the crystal). It will be appreciated that since a detector is arranged inside the slot, the detector is not on the surface of the collimator where it could otherwise detect gamma rays from a range
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 26/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 26/93
16/32 azimutal maior. Em uma realização exemplificativa, a fenda 245 é 360/(vários detectores) graus de largura e o detector estão voltados para o diâmetro interno do alojamento de pressão que é de poucos milímetros de profundidade (por exemplo, de cerca de 2 a cerca de 5 mm). No entanto, colimação mais estreita é possível. Opcionalmente, a faixa azimutal de cada fenda é limitada a 360/(vários detectores) graus. Dessa maneira, a vista de cada detector de radiação 240 pode ser mais focalizada em uma região particular do enchimento com cascalho. Adicionalmente, tal blindagem elimina ou pelo menos suaviza a radiação dispersa de um detector para outro detector. Como pode ser visto, cada detector é separado um do outro pelo material absorvente de radiação. Através da eliminação são alcançadas leituras azimutais mais precisas da dispersão de radiação de detector a detector.Greater azimuth 16/32. In an exemplary embodiment, slot 245 is 360 / (several detectors) degrees wide and the detector faces the inner diameter of the pressure housing which is a few millimeters deep (for example, from about 2 to about 5 mm). However, closer collimation is possible. Optionally, the azimuth range of each slot is limited to 360 / (multiple detectors) degrees. In this way, the view of each radiation detector 240 can be more focused on a particular region of the gravel filling. In addition, such shielding eliminates or at least smoothes the scattered radiation from one detector to another detector. As can be seen, each detector is separated from each other by the radiation-absorbing material. By eliminating more accurate azimuth readings of the radiation dispersion from detector to detector is achieved.
[030] Embora o colimador de fonte 225 seja mostrado como um corpo único e formado integralmente, que tem aletas 226, superfície cônica 228, o mesmo não precisa ser e poderia ser formado de componentes estruturais separados, tal como um colimador de fonte combinado com um colimador de detector 248, enquanto a blindagem conforme descrito no presente documento é alcançada.[030] Although the source collimator 225 is shown as a single, integrally formed body that has fins 226, conical surface 228, it need not be and could be formed of separate structural components, such as a source collimator combined with a detector collimator 248, while shielding as described in this document is achieved.
[031] Na realização ilustrada, a região de alojamento 230 ao redor da abertura no colimador de fonte e detectores 240 pode ser fabricada de berílio, alumínio, titânio, ou outro metal ou material com número atômico baixo, o propósito é o de permitir que mais raios gama entrem nos detectores 240. Esse projeto é especialmente importante para raios gama com energia mais baixa, que são preferencialmente absorvidos por qualquer metal denso no alojamento de pressão.[031] In the illustrated embodiment, the housing region 230 around the opening in the source collimator and detectors 240 can be manufactured from beryllium, aluminum, titanium, or other metal or material with a low atomic number, the purpose is to allow more gamma rays enter the 240 detectors. This design is especially important for lower energy gamma rays, which are preferably absorbed by any dense metal in the pressure housing.
[032] Alternativa ou adicionalmente à blindagem de detector ou AO colimador 248, um algoritmo anticoincidência pode ser implantado em componentes eletrônicos 260 para compensar a dispersão de radiação de[032] Alternatively or in addition to the detector shield or collimator AO 248, an anti-coincidence algorithm can be implemented in electronic components 260 to compensate for the radiation dispersion of
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 27/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 27/93
17/32 detector a detector. Dessa maneira, um processador pode aliviar os efeitos de raios gama múltiplos detectados através de um algoritmo anticoincidência. Em determinadas realizações, os componentes eletrônicos 260, 262, e 264 são localizados acima dos detectores 240 ou abaixo da fonte 220.17/32 detector to detector. In this way, a processor can alleviate the effects of multiple gamma rays detected using an anti-coincidence algorithm. In certain embodiments, electronic components 260, 262, and 264 are located above detectors 240 or below source 220.
[033] Os componentes eletrônicos 260 podem incluir o processador 262, a memória 263, e a fonte de alimentação 264 para abastecer potência para a ferramenta de imageamento de enchimento com cascalho 200. A fonte de alimentação 264 pode ser uma bateria ou pode receber potência a partir de uma fonte externa tal como uma fiação (não mostrado). O processador 262 é adaptado para receber os dados medidos a partir dos detectores de radiação 240. Os dados medidos, que em determinadas realizações incluem as taxas de contagem, podem, então, ser armazenados na memória 263 ou processados adicionalmente antes de serem armazenados na memória 263. O processador 262 também pode controlar o ganho do fotomultiplicador ou outro dispositivo para converter as cintilações em pulsos elétricos. Os componentes eletrônicos 260 podem ser localizados abaixo da fonte 220 e acima dos detectores 240 ou removidos dos mesmos.[033] Electronic components 260 may include processor 262, memory 263, and power supply 264 to supply power to the gravel fill imaging tool 200. Power supply 264 may be a battery or may receive power from an external source such as wiring (not shown). Processor 262 is adapted to receive the measured data from radiation detectors 240. The measured data, which in certain embodiments includes counting rates, can then be stored in memory 263 or further processed before being stored in memory 263. The 262 processor can also control the gain of the photomultiplier or other device to convert flicker into electrical pulses. Electronic components 260 can be located below source 220 and above or removed from detectors 240.
[034] Em uma realização, a ferramenta inclui adicionalmente um acelerômetro, um inclinômetro de eixo geométrico 3 ou um sensor de atitude para determinar de forma não ambígua a posição de um segmento azimutal. Em determinadas realizações, um dispositivo de bússola pode ser incorporado para determinar adicionalmente a orientação da ferramenta.[034] In one embodiment, the tool additionally includes an accelerometer, an inclinometer with a geometric axis 3 or an attitude sensor to unambiguously determine the position of an azimuth segment. In certain embodiments, a compass device can be incorporated to further determine the orientation of the tool.
[035] A ferramenta de imageamento de enchimento com cascalho 200 pode ser construída a partir de qualquer material adequado para o ambiente de fundo de poço no qual se espera que seja exposto, levando em consideração em particular, as temperaturas, pressões, forças, e produtos químicos esperados aos quais a ferramenta será exposta. Em determinadas realizações, os materiais de construção adequados para o colimador de fonte[035] The gravel filling imaging tool 200 can be constructed from any material suitable for the downhole environment in which it is expected to be exposed, taking into account in particular the temperatures, pressures, forces, and expected chemicals to which the tool will be exposed. In certain embodiments, the building materials suitable for the source collimator
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 28/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 28/93
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225 e o colimador de detector 248 incluem, mas não estão limitadas a, metal pesado, chumbo, materiais com número atômico denso e muito alto (Z), ou qualquer combinação dos mesmos.225 and detector collimator 248 include, but are not limited to, heavy metal, lead, materials with a very high and dense atomic number (Z), or any combination thereof.
[036] Ademais, embora uma ferramenta de configuração com diâmetro de 1 11/16 polegadas seja ilustrada, a ferramenta 100 pode ser dimensionada conforme desejado para uma aplicação particular. Os técnicos no assunto apreciarão que a ferramenta com diâmetro maior permitiria mais detectores e blindagem para fornecer segmentação adicional da vista do enchimento com cascalho.[036] Furthermore, although a configuration tool with a diameter of 11 11/16 inches is illustrated, tool 100 can be sized as desired for a particular application. Those skilled in the art will appreciate that the larger diameter tool would allow for more detectors and shielding to provide additional segmentation of the gravel filling view.
[037] Esta ferramenta pode ser disposta para medir a integridade do enchimento com cascalho em novas instalações e para diagnosticar danos ao enchimento com cascalho a partir da produção contínua a partir do poço. Uma pessoa com habilidade comum na técnica com o benefício da presente apresentação apreciará como relacionar os resultados do perfil das taxas de contagem e das densidades deduzidas do material de enchimento com cascalho às estruturas do enchimento e para considerar a partir dos resultados a uma condição do enchimento.[037] This tool can be arranged to measure the integrity of the gravel filling in new installations and to diagnose damage to the gravel filling from continuous production from the well. A person of ordinary skill in the art with the benefit of the present presentation will appreciate how to relate the results of the profile of the counting rates and the deducted densities of the gravel filling material to the fill structures and to consider from the results to a filling condition .
[038] Como uma ilustração adicional de uma geometria exemplificativa da realização ilustrada na Figura 2, as Figuras 3A e 3B mostram vistas em seção transversal de outra realização da ferramenta disposta no cano de base ou na tela 330, que é disposta adicionalmente no compartimento 310, que é disposta adicionalmente no enchimento com cascalho 350, em que a Figura 3A mostra uma seção transversal tomada a partir do plano X-Y e em que a Figura 3B mostra uma seção transversal tomada a partir do plano X-Z. Conforme mostrado na realização ilustrada, o colimador de fonte 328 é conformado de maneira cônica no plano X-Z ou plano Y-Z. O detector 340 é mostrado na Figura 3A em aberturas ou fendas 345, em que a fonte de radiação 320 é mostrada ilustrada na Figura 3B. Conforme mostrado na Figura[038] As an additional illustration of an exemplary geometry of the embodiment illustrated in Figure 2, Figures 3A and 3B show cross-sectional views of another embodiment of the tool arranged in the base pipe or on the screen 330, which is additionally arranged in compartment 310 , which is additionally arranged in the filling with gravel 350, in which Figure 3A shows a cross section taken from the XY plane and in which Figure 3B shows a cross section taken from the XZ plane. As shown in the illustrated embodiment, the source collimator 328 is conically shaped in the X-Z or Y-Z plane. The detector 340 is shown in Figure 3A in openings or slots 345, where the radiation source 320 is shown illustrated in Figure 3B. As shown in Figure
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 29/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 29/93
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3A, os colimadores de detector 348 são conformados por ventilador no plano XY e retangular nos planos X-Z ou Y-Z. Em determinadas realizações, um colimador cônico de fonte 328 é desejável visto que o mesmo reduz múltiplos eventos de dispersão no enchimento com cascalho.3A, detector collimators 348 are fan-shaped in the XY plane and rectangular in the X-Z or Y-Z planes. In certain embodiments, a tapered collimator source 328 is desirable since it reduces multiple dispersion events in the gravel filling.
[039] Métodos para usar a presente invenção podem incluir o uso de diferentes janelas de energia para discriminar o enchimento com cascalho em fluidos de finalização com densidade de baixa a alta. Em determinadas realizações, pelo menos três janelas de energia são usadas em que cada janela depende da energia da fonte. Por exemplo, para uma fonte Cs (662 keV), a janela com energia baixa (LE) (tipicamente de cerca de 50 keV a cerca de 200 keV) é sensível aos raios gama de fonte dispersos de modo múltiplo, sendo que a janela com energia elevada (HE) (tipicamente de cerca de 200 keV a cerca de 350 keV) é sensível aos raios gama de fonte dispersos de modo único. Uma janela ampla (BW) tipicamente pode incluir raios gama na faixa de cerca de 50 keV a cerca de 350 keV. A taxa de contagem de BW tem a precisão estatística mais alta e é usada para o imageamento base de enchimento com cascalho. As janelas LE e HE podem ser usadas para aplicações específicas, tal como leitura em profundidade e as capacidades de imageamento de faixa dinâmica máxima. As combinações desses diferentes perfis de janela de energia podem ser combinadas através do uso de métodos especiais (por exemplo, adaptivo ad-hoc ou algoritmos de processamento tipo Kalman) para a precisão e a resolução aprimoradas. É reconhecido que as fontes de energia com intensidade múltipla podem ser utilizadas na mesma ferramenta, ou simultânea ou sequencialmente.[039] Methods for using the present invention may include the use of different energy windows to discriminate gravel filling in low to high density finishing fluids. In certain embodiments, at least three energy windows are used, each window depending on the energy of the source. For example, for a Cs (662 keV) source, the low-energy (LE) window (typically from about 50 keV to about 200 keV) is sensitive to multiple source scattered gamma rays, the window with high energy (HE) (typically from about 200 keV to about 350 keV) is sensitive to uniquely dispersed source gamma rays. A wide window (BW) can typically include gamma rays in the range of about 50 keV to about 350 keV. The BW count rate has the highest statistical accuracy and is used for base gravel filling imaging. The LE and HE windows can be used for specific applications, such as in-depth reading and maximum dynamic range imaging capabilities. The combinations of these different energy window profiles can be combined through the use of special methods (for example, ad-hoc adaptive or Kalman-type processing algorithms) for improved accuracy and resolution. It is recognized that energy sources with multiple intensity can be used in the same tool, either simultaneously or sequentially.
[040] Adicionalmente aos níveis de energia da fonte de radiação, outros fatores que podem ser ajustados para discriminar vistas segmentadas do enchimento com cascalho incluem, mas não estão limitadas ao ângulo dos colimadores e a fonte para o detector para o espaçamento. Exemplos de[040] In addition to the energy levels of the radiation source, other factors that can be adjusted to discriminate segmented views of the gravel filling include, but are not limited to, the collimator angle and the source for the detector for spacing. Examples of
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 30/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 30/93
20/32 ângulos adequados do colimador de fonte incluem, mas não estão limitados a, ângulos de cerca de 15 graus a cerca de 85 graus e de cerca de 65 graus a cerca de 85 graus em outras realizações. Exemplos de fonte adequada do espaçamento para o detector incluem, mas não estão limitadas a, de cerca de 2,54 cm (1 polegadas) a cerca de 8,89 cm (3,5 polegadas) a cerca de 20,32 cm (8 polegadas), e em outras realizações, de cerca de 15,24 cm (6 polegadas) a cerca de 25,4 cm (10 polegadas), e em ainda outras realizações a cerca de 30,48 cm (12 polegadas).Suitable angles of the source collimator include, but are not limited to, angles of about 15 degrees to about 85 degrees and from about 65 degrees to about 85 degrees in other embodiments. Examples of suitable source of spacing for the detector include, but are not limited to, from about 2.54 cm (1 inch) to about 8.89 cm (3.5 inches) to about 20.32 cm (8) inches), and in other embodiments, from about 15.24 cm (6 inches) to about 25.4 cm (10 inches), and in still other embodiments about 30.48 cm (12 inches).
[041] Os rastreadores radioativos podem ser usados em conjunto com determinadas realizações para produzir imagens aprimoradas do enchimento com cascalho. A introdução de rastreadores radioativos permite a produção de uma imagem do material distribuído de maneira azimutal de rastreador radioativo. Os rastreadores radioativos podem ser fixados ao enchimento com cascalho antes de construir o enchimento com cascalho ou conforme o enchimento com cascalho é disposto. Alternativamente, os rastreadores radioativos podem ser injetados ou de outro modo introduzidos para o interior do enchimento com cascalho após a instalação do enchimento com cascalho (por exemplo, como fluido ou como uma pasta). Mais geralmente, os rastreadores radioativos podem ser introduzidos no interior de qualquer porção da formação, como o poço.[041] Radioactive trackers can be used in conjunction with certain achievements to produce improved images of gravel filling. The introduction of radioactive trackers allows the production of an image of the material distributed in an azimuth way as a radioactive tracker. Radioactive trackers can be attached to the gravel filling before building the gravel filling or as the gravel filling is arranged. Alternatively, radioactive scanners can be injected or otherwise introduced into the gravel filling after installation of the gravel filling (for example, as a fluid or as a paste). More generally, radioactive scanners can be introduced into any portion of the formation, such as the well.
[042] Quando o material de rastreador radioativo é fixado ao cascalho em si antes da disposição, áreas de vácuo aparecem nas imagens como regiões com contagem baixa (ou “escuras”), em que o material de rastreador radioativo é injetado como fluido ou como uma pasta, as áreas de vácuo de áreas de vácuo aparecem nas imagens como regiões com contagem elevada (ou “claras”) no interior do enchimento com cascalho. O aprimoramento adicional de imagem pode ser alcançado mediante o uso de uma variedade de rastreadores para criar um perfil com múltiplos isótopos.[042] When the radioactive tracker material is attached to the gravel itself prior to disposal, vacuum areas appear in the images as regions with a low (or “dark”) count, where the radioactive tracker material is injected as fluid or as a paste, the vacuum areas of vacuum areas appear in the images as regions with a high (or “clear”) count inside the gravel filling. Further image enhancement can be achieved by using a variety of trackers to create a multiple isotope profile.
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 31/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 31/93
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Quando usada para esse propósito, a fonte 320 na Figura 3, 220 na Figura 2, ou 120 na Figura 1 pode ser omitida a partir da ferramenta. Alternativamente, a radioatividade do rastreador pode ser determinada na presença da fonte de radiação ou rastreadores múltiplos podem ser identificados mediante o uso da capacidade de discriminação de energia dos componentes eletrônicos 260.When used for this purpose, font 320 in Figure 3, 220 in Figure 2, or 120 in Figure 1 can be omitted from the tool. Alternatively, the radioactivity of the tracker can be determined in the presence of the radiation source or multiple trackers can be identified using the energy discriminating ability of electronic components 260.
[043] Ademais, é reconhecido que a ferramenta de fundo de poço é capaz de medir as taxas de contagem embora seja rebaixada ou elevada no furo. Em determinadas realizações, a ferramenta de fundo de poço pode executar medições embora a ferramenta esteja imóvel no furo. As taxas exemplificativas de elevação de rebaixamento include taxas de deslocamento de até cerca de 54.864,000000001 centímetros/hora (1800 pés/hora).[043] Furthermore, it is recognized that the downhole tool is capable of measuring counting rates although it is lowered or raised in the bore. In certain embodiments, the downhole tool can perform measurements even though the tool is immobile in the hole. Exemplary lowering elevation rates include displacement rates of up to approximately 54,864.000000001 centimeters / hour (1800 feet / hour).
[044] Para facilitar um entendimento melhor da presente invenção, os seguintes exemplos de determinados aspectos de algumas realizações são fornecidos. De nenhuma forma os seguintes exemplos deveriam ser lidos para limitar, ou definir, o escopo da invenção.[044] To facilitate a better understanding of the present invention, the following examples of certain aspects of some embodiments are provided. In no way should the following examples be read to limit, or define, the scope of the invention.
ExemplosExamples
[045] Em um exemplo não limitante de uso, a Figura 4 ilustra um gráfico de um espectro de raios gama incidentes em um dos detectores como uma resposta por ser disperso em um enchimento com cascalho. Neste, a intensidade típica de raio gama é mostrada plotada versus a energia de raio gama (MeV). Esse gráfico mostra uma simulação de espectro de energia de detector modelada por MCNP de uma ferramenta real que resulta do raio gama com 356 keV 133Ba Compton disperso de volta em vários cenários de enchimento com cascalho. Esse gráfico significa uma vantagem para escolher uma fonte gama de energia baixa. Mediante o uso de uma fonte de energia que seja baixa o suficiente, pode-se garantir que a ferramenta de enchimento com cascalho seja sensível principalmente às variações de regiões próximas ao enchimento com cascalho e não seja significativamente afetada pela dispersão[045] In a non-limiting example of use, Figure 4 illustrates a graph of a spectrum of gamma rays incident on one of the detectors as a response to being dispersed in a filling with gravel. In this, the typical gamma ray intensity is shown plotted versus the gamma ray energy (MeV). This graph shows a simulation of detector energy spectrum modeled by MCNP of a real tool that results from the 356 keV 133Ba Compton gamma ray dispersed back in various gravel filling scenarios. This graph means an advantage to choosing a low power gamma source. By using an energy source that is low enough, it can be ensured that the gravel filling tool is particularly sensitive to variations in regions close to the gravel filling and is not significantly affected by dispersion
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22/32 em regiões mais profundas do cimento ao redor do compartimento ou da formação e as variações de densidade de formação subsequentes. No entanto, nos casos de canos de base espessos e telas de metal entre o enchimento com cascalho e a detectores de ferramenta de enchimento com cascalho, a energia da fonte precisa ser suficientemente elevada para penetrar para o interior da tela de enchimento com cascalho. Dessa maneira, as ferramentas de imageamento de enchimento com cascalho podem ser projetadas focalizar em profundidades ou porções de um enchimento com cascalho particulares.22/32 in deeper regions of the cement around the compartment or formation and the subsequent variations in formation density. However, in the case of thick base pipes and metal screens between gravel filling and gravel filling tool detectors, the source energy needs to be high enough to penetrate into the gravel filling screen. In this way, gravel fill imaging tools can be designed to focus on particular depths or portions of a gravel fill.
[046] Em um exemplo não limitante de uso, a Figura 5 mostra um gráfico de uma taxa de contagem versus a profundidade em centímetros conforme medida por uma ferramenta de imageamento de enchimento com cascalho com 8,89 cm (3,5 polegadas) em um enchimento com cascalho de 17,78 cm (7 polegadas). Esses perfis foram produzidos mediante o processamento de taxas de contagem de raio gama de detector individual. A plotagem na Figura 5 é um exemplo modelado por MCNP da sensibilidade da taxa de contagem para um solapamento de espaço anular com 2,54 cm (1 polegadas) em um enchimento com cascalho centralizado em um índice de profundidade de 4 centímetros. A mesma mostra sensibilidade significativa às alterações na densidade de enchimento com cascalho. Os perfis de imagem qualitativos serão produzidos mediante a exibição em relação às taxas de contagem de cada setor de detector em cada profundidade. Outro meio de analisar a contagem pode ser usado para computar um perfil de densidade de setores múltiplos mais quantitativos (isto é, em gramas/cc). Tal perfil de densidade pode ser derivado das taxas de contagem mediante o uso um algoritmo de taxa de contagem para densidade de perfilagem calibrada.[046] In a non-limiting example of use, Figure 5 shows a graph of a counting rate versus depth in centimeters as measured by an 8.89 cm (3.5 inch) gravel fill imaging tool. a 17.78 cm (7 inch) gravel filling. These profiles were produced by processing gamma ray count rates for individual detectors. The plot in Figure 5 is an MCNP modeled example of the count rate sensitivity for a 2.54 cm (1 inch) annular space undermining in a centered gravel filling at a depth index of 4 centimeters. It shows significant sensitivity to changes in gravel filling density. Qualitative image profiles will be produced by displaying the counting rates for each detector sector at each depth. Another means of analyzing the count can be used to compute a more quantitative multi-sector density profile (that is, in grams / cc). Such a density profile can be derived from the counting rates using a counting rate algorithm for calibrated profiling density.
[047] De forma notável, a ferramenta de densidade tradicional da técnica anterior usada para medir o enchimento com cascalho geralmente tem um espaçamento relativamente grande entre a fonte e o detector. A razão para[047] Notably, the traditional prior art density tool used to measure gravel filling generally has a relatively large spacing between the source and the detector. The reason for
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23/32 isso é que a ferramenta é fornecida para avaliar todo o enchimento com cascalho. A fonte e o detector são ambos tipicamente localizados de modo central na ferramenta ao longo do eixo geométrico da ferramenta. A blindagem pode ser fornecida ao longo do eixo geométrico entre a fonte e o detector para prevenir acoplamento de energia entre os dois, isto é, energia que passa diretamente a partir da fonte para o detector sem dispersão no interior do enchimento com cascalho. Na técnica anterior, por causa do espaçamento relativamente grande entre a fonte e o detector, a radiação de raio gama passa por dispersão e absorção múltiplas significativas antes que a mesma seja detectada e contada. Quanto mais denso o enchimento com cascalho, menor é a contagem registrada. Em outras palavras, nas ferramentas da técnica anterior, a taxa de contagem diminui com a densidade de enchimento com cascalho pelo fato de que a dispersão e absorção múltiplas atenua a quantidade total de radiação medida pelos detectores.23/32 this is that the tool is provided to evaluate the entire filling with gravel. The source and the detector are both typically located centrally in the tool along the geometric axis of the tool. Shielding can be provided along the geometric axis between the source and the detector to prevent energy coupling between the two, that is, energy that passes directly from the source to the detector without dispersion within the gravel filling. In the prior art, because of the relatively large spacing between the source and the detector, gamma ray radiation undergoes significant multiple dispersion and absorption before it is detected and counted. The denser the filling with gravel, the lower the recorded count. In other words, in the prior art tools, the counting rate decreases with the gravel filling density due to the fact that multiple dispersion and absorption attenuates the total amount of radiation measured by the detectors.
[048] Em uma realização exemplificativa do dispositivo e do método da presente apresentação, a fonte e os detectores são posicionados em proximidade entre si, tal como a cerca de 8,89 cm (3,5 polegadas) de distância. Por causa dessa relação física próxima, a energia propagada para o interior do enchimento com cascalho e dispersa de volta para o detector passa por muito menos difusão, isto é, tipicamente apenas uma difusão única (de volta para o detector) de modo oposto à dispersão múltipla. Na verdade, as taxas de contagem aumentam com a densidade do enchimento com cascalho mediante a utilização da ferramenta da invenção. Isso é significativo pelo fato de que significa que a radiação não passa pela atenuação associada às ferramentas da técnica anterior.[048] In an exemplary embodiment of the device and method of the present presentation, the source and the detectors are positioned in close proximity to each other, such as about 8.89 cm (3.5 inches) apart. Because of this close physical relationship, the energy propagated into the gravel fill and dispersed back to the detector goes through much less diffusion, that is, typically just a single diffusion (back to the detector) in a way opposite to dispersion multiple. In fact, the counting rates increase with the density of the gravel filling using the tool of the invention. This is significant because it means that the radiation does not pass through the attenuation associated with the prior art tools.
[049] Ademais, a técnica anterior não utiliza um colimador conformado conicamente para direcionar a energia propagada para o interior do enchimento com cascalho. Novamente, mediante a utilização de tal[049] Furthermore, the prior art does not use a conically shaped collimator to direct the propagated energy into the interior of the gravel filling. Again, through the use of such
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24/32 colimador na ferramenta da técnica anterior, a dispersão múltipla pode ser minimizada e melhorada mediante o imageamento das ferramentas da técnica anterior.24/32 collimator in the prior art tool, multiple dispersion can be minimized and improved by imaging the prior art tools.
[050] Referindo-se agora à Figura 6, uma vista seccional lateral parcial é fornecida para ilustrar uma realização exemplificativa da ferramenta 400 disposta em um furo 402 que cruza uma formação 404. A ferramenta 400 é suspensa em uma fiação 406, que pode ser rosqueada através de um conjunto de cabeça de poço 408 mostrado estabelecido na superfície e na abertura para o furo 402. Opcionalmente, a ferramenta 400 poderia ser disposta na tubulação, corda de piano, cabo, ou qualquer meio de disposição conhecido ou desenvolvido posteriormente. Um compartimento externo 410 que pode ser cimentado na formação 404 delineia o furo 402 e um compartimento interno 412 é mostrado inserido de modo coaxial no interior do compartimento externo 410. A ferramenta 400 é suspensa no interior tubulação de produção 414 que insere no interior do compartimento interno 412; um descentralizador 416 mostrado montado em um lado lateral da ferramenta 400 para impelir a ferramenta 400 para cima contra a superfície interna da tubulação de produção 414. Em um exemplo, e conforme descrito em mais detalhes abaixo, descentralizar a ferramenta 400 aprimora o imageamento dos espaços anulares entre os tubos concêntricos.[050] Referring now to Figure 6, a partial side sectional view is provided to illustrate an exemplary embodiment of the tool 400 arranged in a hole 402 that crosses a formation 404. The tool 400 is suspended on a wire 406, which can be threaded through a wellhead assembly 408 shown established on the surface and in the opening for hole 402. Optionally, tool 400 could be arranged in the pipe, piano string, cable, or any later known or developed disposition medium. An external compartment 410 that can be cemented in the formation 404 outlines the hole 402 and an internal compartment 412 is shown inserted coaxially inside the external compartment 410. The tool 400 is suspended inside the production pipe 414 that inserts inside the compartment internal 412; a decentralizer 416 shown mounted on the side of tool 400 to propel tool 400 upward against the inner surface of production pipe 414. In one example, and as described in more detail below, decentralizing tool 400 improves space imaging between the concentric tubes.
[051] Referindo-se agora à Figura 7, mostrado em maiores detalhes é uma vista seccional lateral de uma porção da realização da Figura 6. O fluido 418 é mostrado no exemplo da Figura 7 na tubulação de produção 414. O fluido 418 também ocupa o comprimento mais elevado de um espaço anular 420 entre as colunas internas e externas do compartimento 410, 412 e uma porção de um espaço anular 422 entre o compartimento interno 412 e a tubulação de produção 414. Abaixo do fluido 418 e do espaço anular 422 existe um precipitado substancialmente sólido 424 que se estende entre a tubulação[051] Referring now to Figure 7, shown in greater detail is a side sectional view of a portion of the Figure 6 embodiment. Fluid 418 is shown in the example of Figure 7 in production pipe 414. Fluid 418 also occupies the highest length of an annular space 420 between the internal and external columns of compartment 410, 412 and a portion of an annular space 422 between the internal compartment 412 and the production pipe 414. Below the fluid 418 and the annular space 422 exists a substantially solid precipitate 424 that extends between the pipeline
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414 e o compartimento interno 412. No exemplo da Figura 7, o precipitado 424 adere à tubulação 414 ao compartimento interno 412. Em um exemplo, o precipitado 424, que pode cair ou se precipitar a partir do fluido 418, pode ser substancialmente fabricado de baritina.414 and inner compartment 412. In the example in Figure 7, precipitate 424 adheres to tubing 414 to inner compartment 412. In one example, precipitate 424, which may fall or precipitate from fluid 418, can be substantially manufactured from baritin.
[052] A Figura 8A é uma vista seccional da ferramenta 400 no furo 402 tomada ao longo das linhas 8A-8A da Figura 7. No exemplo da Figura 8A, a tubulação de produção 414 é substancialmente concêntrica no interior do compartimento interno 412. Assim, no exemplo da Figura 8A a espessura Ar é substancialmente a mesma ao redor de toda a circunferência do espaço anular 422. Também estão ilustrados na Figura 8A os detectores 4261-6 que são fornecidos no interior do corpo da ferramenta 400. No exemplo da Figura 8A, a ferramenta 400 é posicionada contra a superfície interna da tubulação 414 de modo que o detector 4261 é o detector mais próximo à parede lateral da tubulação 414. Em contraste, o detector 4264, que é ilustrado como sendo de cerca de 180° a partir do detector 4261, é o detector mais distante da parede lateral da tubulação 414 contra a qual a ferramenta 400 é impelida contra.[052] Figure 8A is a sectional view of tool 400 in hole 402 taken along lines 8A-8A of Figure 7. In the example of Figure 8A, production piping 414 is substantially concentric within the inner compartment 412. Thus , in the example of Figure 8A the thickness Ar is substantially the same around the entire circumference of the annular space 422. Also shown in Figure 8A are detectors 4261-6 which are provided inside the tool body 400. In the example in Figure 8A, tool 400 is positioned against the inner surface of tubing 414 so that detector 4261 is the detector closest to the side wall of tubing 414. In contrast, detector 4264, which is illustrated to be about 180 ° at from detector 4261, it is the furthest detector from the side wall of tubing 414 against which tool 400 is propelled against.
[053] Referindo-se agora à Figura 8B, a vista seccional parcial lateral da realização da Figura 8A é mostrada tomada ao longo das linhas 8B8B e ilustra uma relação espacial dos detectores 4261, 4264 e uma fonte de radiação 428. No exemplo da Figura 8B e conforme descrito acima, a fonte de radiação 428 emite radiação que é direcionada ao longo das trajetórias dedicadas para aprimorar a detecção dos raios gama dispersos. Ainda referindo-se à Figura 8B, as trajetórias P1, P4 são mostradas e que ilustram uma direção exemplificativa da radiação direcionada para a detecção respectivamente pelos detectores 4261, 4264. Mediante a disposição assimétrica da ferramenta 400 no interior da tubulação 414, a radiação direcionada ao longo trajetória P1 sai da ferramenta 400 e passa através da tubulação 414 e para o interior do espaço anular 422. Pelo menos uma parte[053] Referring now to Figure 8B, the partial sectional side view of the embodiment of Figure 8A is shown taken along lines 8B8B and illustrates a spatial relationship of detectors 4261, 4264 and a radiation source 428. In the example in Figure 8B and as described above, radiation source 428 emits radiation that is directed along dedicated paths to improve detection of scattered gamma rays. Still referring to Figure 8B, the trajectories P1, P4 are shown and illustrate an exemplary direction of radiation directed to detection by detectors 4261, 4264 respectively. By means of the asymmetric arrangement of tool 400 inside the pipe 414, the radiation directed along path P1 it leaves tool 400 and passes through piping 414 and into annular space 422. At least part
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26/32 da radiação ao longo P1 que percorre seu trajeto para o interior do espaço anular 422 se dispersa de volta e é detectada pelo detector 4261. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, analisar a radiação detectada a partir do detector 4261 pode fornecer informações sobre o material disposto no interior do espaço anular 422. Em contraste, a radiação direcionada ao longo da trajetória P4 percorre seu trajeto a partir da ferramenta 400 e é direcionada para o interior do fluido 418 no interior da tubulação 414. A localização estratégica da fonte 428 e detector 4264 fornece detecção da radiação que principalmente se dispersa a partir do fluido 418. Assim, em uma realização exemplificativa, um estudo da radiação dispersa monitorada pelo detector 4264 pode fornecer uma referência ou uma base para a análise dos raios gama dispersos detectados pelo detector 4261.26/32 of radiation along P1 that travels its way into annular space 422 disperses back and is detected by detector 4261. As will be described in more detail below, analyzing the radiation detected from detector 4261 can provide information on the material disposed within the annular space 422. In contrast, the radiation directed along the path P4 travels from the tool 400 and is directed into the fluid 418 inside the pipe 414. The strategic location of the source 428 and detector 4264 provides detection of radiation that mainly disperses from fluid 418. Thus, in an exemplary embodiment, a study of dispersed radiation monitored by detector 4264 can provide a reference or basis for analyzing the scattered gamma rays detected by the detector 4261.
[054] A Figura 9A, como a Figura 8A, é uma vista seccional de um exemplo da ferramenta 400 disposta no furo 402 tomada de forma lateral ao eixo geométrico AX do furo 402 (Figura 8B). No exemplo da Figura 9A, a tubulação 414 é disposta de maneira assimétrica no interior do compartimento interno 412 de modo que a espessura Ar1 do espaço anular 422 adjacente em que a ferramenta 400 está localizada é menor do que outras porções azimutais do espaço anular 422. O posicionamento assimétrico da tubulação 414 é mostrado em uma vista seccional longitudinal na Figura 9B, ao longo com de suas trajetórias direcionais representativas P1, P4 que ilustram direções exemplificativas da radiação que é emitida a partir da fonte 428.[054] Figure 9A, like Figure 8A, is a sectional view of an example of tool 400 arranged in hole 402 taken sideways to the geometric axis AX of hole 402 (Figure 8B). In the example of Figure 9A, the tubing 414 is arranged asymmetrically within the inner compartment 412 so that the thickness Ar1 of the adjacent annular space 422 in which the tool 400 is located is smaller than other azimuth portions of the annular space 422. The asymmetric positioning of tubing 414 is shown in a longitudinal sectional view in Figure 9B, along with its representative directional trajectories P1, P4 that illustrate exemplary directions of the radiation that is emitted from the source 428.
[055] Referindo-se agora à Figura 10, uma taxa de contagem simulada conforme registrada pelos detectores 4261, 4264 é fornecida graficamente. Mais especificamente, as curvas C1, C2 respectivamente ilustram situações em que as taxas de contagem obtidas pelos detectores 4261, 4264 podem variar com as alterações na espessura do espaço anular 418. A curva C1 ilustra uma resposta simulada em que um líquido está[055] Referring now to Figure 10, a simulated count rate as recorded by detectors 4261, 4264 is provided graphically. More specifically, curves C1, C2 respectively illustrate situations in which the counting rates obtained by detectors 4261, 4264 can vary with changes in the thickness of the annular space 418. Curve C1 illustrates a simulated response in which a liquid is
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 37/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 37/93
27/32 presente no espaço anular 422. A abscissa da Figura 10 representa uma alteração na espessura do espaço anular, em que a ordenada representa uma razão da taxa de contagem do detector 4261 sobre a taxa de contagem de detector 4264. Conforme mostrado, a razão das taxas de contagem dos detectores 4261, 4264 diminui com a diminuição na espessura do espaço anular 422. A diminuição nas taxas de contagem pode ser atribuída a mais radiação que passa inteiramente através do espaço anular com largura menor 422 e em contato com a superfície interna do compartimento interno 412. A densidade mais elevada do material que compõe o compartimento 412 sobre a densidade do líquido que pode atenuar a radiação de modo que a dispersão não pode ser observada no do nível de energia que é detectado pelo detector 4261.27/32 present in the annular space 422. The abscissa of Figure 10 represents a change in the thickness of the annular space, where the ordinate represents a ratio of the counting rate of detector 4261 to the counting rate of detector 4264. As shown, the ratio of the counting rates of detectors 4261, 4264 decreases with the decrease in the thickness of the annular space 422. The decrease in the counting rates can be attributed to more radiation that passes entirely through the annular space with a smaller width 422 and in contact with the surface internal of the internal compartment 412. The higher density of the material that composes the compartment 412 over the density of the liquid that can attenuate the radiation so that the dispersion cannot be observed at the level of energy that is detected by the detector 4261.
[056] A curva C2 da Figura 10 representa um exemplo simulado em que o espaço anular 422 é substancialmente preenchido com uma matéria particulada tal como a baritina. Nesse exemplo, a razão de resposta permanece consistente o bastante apesar das alterações na espessura do espaço anular 422. Uma conclusão plausível é que a taxa de dispersão da radiação da baritina é substancialmente a mesma que a de outro material que compõe o compartimento interno 412. Equipado com esse conhecimento, a ferramenta 400 pode ser disposta com sucesso no interior dos tubos concêntricos e usada para determinar o material no interior do espaço anular de separação dos tubos. Ademais, as alterações na orientação coaxial dos tubos não deveriam afetar a capacidade da ferramenta de identificar material no interior do espaço anular.[056] The C2 curve of Figure 10 represents a simulated example in which the annular space 422 is substantially filled with a particulate matter such as baritin. In this example, the response ratio remains consistent enough despite changes in the thickness of the annular space 422. A plausible conclusion is that the rate of dispersion of the baritin radiation is substantially the same as that of another material that makes up the internal compartment 412. Equipped with this knowledge, the tool 400 can be successfully arranged inside the concentric tubes and used to determine the material inside the annular space for separating the tubes. In addition, changes in the coaxial orientation of the tubes should not affect the tool's ability to identify material within the annular space.
[057] A Figura 11 ilustra uma série de plotagens C3-C15 que representa uma resposta de contagem detectada por um detector de radiação dispersa no interior de vários materiais que tem densidades diferentes. Mais especificamente, a densidade do material representada pela plotagem C3 é de[057] Figure 11 illustrates a series of C3-C15 plots representing a counting response detected by a scattered radiation detector within various materials that have different densities. More specifically, the material density represented by the C3 plot is
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 38/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 38/93
28/32 cerca de 1,1982642681 gramas por ml (10 libras por galão), a densidade do material representada por cada linha sucessiva aumenta por cerca de 0,23965285362 gramas por ml (duas libras por galão). Assim, a densidade do material representado pela plotagem C4 é de cerca de 1,43791712172 gramas por ml (12 libras por galão) e assim por diante com a densidade do material representada pela plotagem C14 para estar em cerca de 3,83444565792 gramas por ml (32 libras por galão). A linha C15 representa a baritina. Nesse exemplo, a abscissa representa a espessura do espaço anular e a ordenada representa a resposta detectada. Como pode ser visto a partir da Figura 11, a resposta permanece mais consistente com as alterações na espessura do espaço anular para substâncias com densidade mais elevada opostas àquelas com densidade mais baixa. Como no caso da resposta da Figura 10, a espessura reduzida do espaço anular permite que a radiação entre em contato com a superfície interna do compartimento, que atenua dessa forma a radiação. Um MCMP de código de modelagem Monte Carlo foi usado como o software de modelagem que produziu os dados a partir dos quais a Figura 11 foi gerada.28/32 about 1.1982642681 grams per ml (10 pounds per gallon), the density of the material represented by each successive line increases by about 0.23965285362 grams per ml (two pounds per gallon). Thus, the density of the material represented by plot C4 is about 1.43791712172 grams per ml (12 pounds per gallon) and so on with the density of the material represented by plot C14 to be at about 3.83444565792 grams per ml (32 pounds per gallon). The C15 line represents baritin. In this example, the abscissa represents the thickness of the annular space and the ordinate represents the detected response. As can be seen from Figure 11, the response remains more consistent with changes in the thickness of the annular space for substances with higher density as opposed to those with lower density. As in the case of the response in Figure 10, the reduced thickness of the annular space allows the radiation to contact the internal surface of the compartment, which thus attenuates the radiation. A Monte Carlo modeling code MCMP was used as the modeling software that produced the data from which Figure 11 was generated.
[058] Referindo-se agora à Figura 12A, um exemplo de uma ferramenta 400A que imageia um furo 402A é mostrado em uma vista seccional parcial lateral. Nesse exemplo um centralizador 430 é fornecido em um corpo 431 da ferramenta 400A e mantém a ferramenta 400A próxima à porção mediana do furo 402A. Uma porção do furo 402A adjacente à ferramenta 400A é mostrada e tem um enchimento com cascalho 432 que é composto por vários péletes 434, tal como um material de sustentação. Parte do enchimento com cascalho 432 é disposta no espaço anular 420 e outra parte se estende radialmente para fora para o interior da formação circundante 404A através de perfurações 436 no compartimento 437 mostrado como delineando o furo 402A. No exemplo das Figuras 12A e 12B uma coluna única do compartimento[058] Referring now to Figure 12A, an example of a tool 400A that images a hole 402A is shown in a partial sectional side view. In this example a centralizer 430 is provided in a body 431 of tool 400A and holds tool 400A close to the middle portion of hole 402A. A portion of hole 402A adjacent to tool 400A is shown and is filled with gravel 432 which is composed of several pellets 434, such as a support material. Part of the gravel fill 432 is disposed in the annular space 420 and another part extends radially outwardly into the surrounding formation 404A through perforations 436 in compartment 437 shown as outlining hole 402A. In the example of Figures 12A and 12B a single column of the compartment
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 39/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 39/93
29/32 está no furo 402A. Em uma realização alternativa, a porção do compartimento 437 que tem as perfurações 436 pode ser uma luva acoplada à coluna restante do compartimento 437. Ademais, uma tela (não mostrada) pode ser incorporada no interior da tubulação de produção 414 para filtrar areia e outros particulados que possam entrar na tubulação de produção 414. Conforme descrito em mais detalhes acima, o enchimento com cascalho 432 pode ser imageado mediante a radiação direcionada a partir da fonte 428 ao longo das trajetórias Pi-Pn, em que a dispersão da radiação é detectada com o detector 426. Embora um único detector 426 seja ilustrado na realização da Figura 12A, detectores múltiplos 426 podem ser incluídos. Em um exemplo de uso, o imageamento do enchimento com cascalho 432 obtido pela ferramenta 400A, inclui outras porções do furo 402A ou da formação 404A, pode fornecer uma imagem do enchimento de linha de base com cascalho 432.29/32 is in hole 402A. In an alternative embodiment, the portion of compartment 437 that has perforations 436 can be a sleeve coupled to the remaining column of compartment 437. In addition, a screen (not shown) can be incorporated into the production pipeline 414 to filter sand and others particles that may enter the production pipe 414. As described in more detail above, the filling with gravel 432 can be imaged by means of radiation directed from source 428 along the Pi-Pn paths, in which the dispersion of radiation is detected with detector 426. Although a single detector 426 is illustrated in the embodiment of Figure 12A, multiple detectors 426 can be included. In an example of use, imaging of gravel fill 432 obtained by tool 400A, includes other portions of bore 402A or formation 404A, can provide an image of baseline fill with gravel 432.
[059] Em um exemplo, a imagem de linha de base pode ser obtida antes que qualquer produção de fluido através do enchimento com cascalho 432 tenha ocorrido. Referindo-se agora à Figura 12B, a vista seccional parcial lateral de um exemplo de como flui o fluido durante um período de tempo através do enchimento com cascalho 432B a partir da formação 404B pode introduzir uma quantidade de detrito 438 para o interior do enchimento com cascalho 432B. Em um exemplo, o detrito 438 inclui partículas finas ou outras sólidas que ocupam os interstícios entre os péletes 434B que compõe o enchimento com cascalho 432B que restringe, assim, o fluxo do fluido a partir da formação 404B através do enchimento com cascalho 432B e para o interior do furo 402B. Mediante a disposição da ferramenta 400A no interior do furo 402B e do direcionamento da radiação a partir da fonte 428 ao longo das trajetórias Pi-Pn e para o detector 426, conforme mostrado na Figura 12B, uma imagem do detrito 438 no enchimento com cascalho 432B pode ser obtida. Assim, a presença do detrito 438 pode ser identificada ou confirmada[059] In one example, the baseline image can be obtained before any fluid production through filling with 432 gravel has occurred. Referring now to Figure 12B, the partial side sectional view of an example of how fluid flows over a period of time through filling with gravel 432B from formation 404B can introduce an amount of debris 438 into the filling with 432B gravel. In one example, detritus 438 includes fine particles or other solids that occupy the interstices between pellets 434B that make up the filling with gravel 432B which thus restricts the flow of fluid from the formation 404B through the filling with gravel 432B and for the inside of hole 402B. By placing the 400A tool inside the hole 402B and directing the radiation from the source 428 along the Pi-Pn paths and to the detector 426, as shown in Figure 12B, an image of the detritus 438 in the filling with 432B gravel can be obtained. Thus, the presence of detritus 438 can be identified or confirmed
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 40/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 40/93
30/32 mediante a comparação de uma imagem de linha de base do enchimento com cascalho 432 com a imagem obtida posteriormente.30/32 by comparing a baseline image of the 432 gravel filling with the image obtained subsequently.
[060] Em um exemplo, a imagem de linha de base pode ser obtida antes de consertar ou de reparar o enchimento com cascalho 432, em que um exemplo de conserto/reparo é um procedimento de acidificação. Referindo-se agora à Figura 12C, o furo 402C é imageado com a ferramenta 400A após as operações para reparar ou consertar o enchimento com cascalho 432C terem ocorrido. No exemplo da Figura 12C, o enchimento com cascalho 432C continua a conter detrito 438C que não foi removido durante a tentativa de reparo. Então, mediante o imageamento do enchimento com cascalho 432C com a ferramenta 400A conforme mostrado, a radiação a partir da fonte 428 se dispersa no interior do enchimento com cascalho 438C e detectado pelo detector 426. Assim, a análise da difusão detectada pode revelar a presença de e uma localização do detrito restante 438C. O imageamento do furo 402C com a ferramenta 400A após um reparo ou um conserto do enchimento com cascalho 432C pode verificar o procedimento de reparo teve sucesso, e se não, pode revelar em qual profundidade e um detrito azimutal 438C permanece no enchimento com cascalho 432C. Com base nessa informação, as decisões para reparos/consertos futuros ou adicionais podem ser feitas.[060] In one example, the baseline image can be obtained before repairing or repairing the 432 gravel fill, where a repair / repair example is an acidification procedure. Referring now to Figure 12C, hole 402C is imaged with tool 400A after operations to repair or repair the 432C gravel filling have occurred. In the example in Figure 12C, the gravel fill 432C continues to contain debris 438C that was not removed during the repair attempt. Then, by imaging the filler with gravel 432C with the tool 400A as shown, radiation from the source 428 disperses inside the filler with gravel 438C and detected by detector 426. Thus, the analysis of the detected diffusion can reveal the presence of and a location of the remaining 438C debris. Imaging the 402C hole with the 400A tool after a repair or repair of the 432C gravel filler can verify the repair procedure was successful, and if not, it can reveal how deep and azimuth debris 438C remains in the 432C gravel filler. Based on this information, decisions for future or additional repairs / repairs can be made.
[061] Na Figura 13, a vista seccional lateral de uma realização exemplificativa de 400A é mostrado disposto em um furo 402 em que diferentes tipos de e/ou densidades de peso de cimento estão dispostos entre o compartimento 437 e a formação circundante 404. Mais especificamente, uma porção da ligação de cimento é composta de um cimento de peso leve 440 mostrado disposto no espaço anular 420. Em um exemplo, o cimento de peso leve descreve o cimento entre um compartimento e uma formação que tem uma densidade de até cerca de 1,43791712172 gramas/ml (12 libras/galão). Também é ilustrado no exemplo da Figura 13 um cimento com peso normal[061] In Figure 13, the side sectional view of an exemplary embodiment of 400A is shown arranged in a hole 402 in which different types of and / or density of cement weight are arranged between compartment 437 and the surrounding formation 404. More specifically, a portion of the cement bond is composed of a lightweight cement 440 shown disposed in the annular space 420. In one example, the lightweight cement describes the cement between a compartment and a formation that has a density of up to about 1.43791712172 grams / ml (12 pounds / gallon). Also shown in the example in Figure 13 is a cement with normal weight
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442 disposto no espaço anular 420 acima do cimento de peso leve 440. Para os propósitos da discussão no presente documento, o cimento com peso normal pode incluir cimentos entre um compartimento e uma formação que tem uma densidade maior do que cerca de 1,43791712172 gramas/ml (12 libras/galão). A ferramenta 400A da Figura 13 é configurada de modo que a radiação de sua fonte 428 seja direcionada ao longo das trajetórias Pi-Pn e que a dispersão da radiação que ocorre no interior do espaço anular 420 que tem o cimento 440, 442 são detectadas pelo detector 426. Por causa da sensibilidade e da resolução da ferramenta 400A, a radiação irá se dispersar a partir do cimento de peso leve 440 diferente de como a mesma irá se dispersar a partir do cimento com peso normal 442. Ademais, uma análise das diferenças na detecção do detector 426 quando a ferramenta 400A é disposta adjacente aos cimentos diferentes 440, 442, pode identificar as localizações específicas desses cimentos diferentes 440, 442.442 disposed in the annular space 420 above the light weight cement 440. For the purposes of the discussion in this document, the normal weight cement may include cement between a compartment and a formation that has a density greater than about 1.43791712172 grams / ml (12 pounds / gallon). The tool 400A of Figure 13 is configured so that the radiation from its source 428 is directed along the paths Pi-Pn and that the dispersion of radiation that occurs inside the annular space 420 that has cement 440, 442 is detected by the detector 426. Because of the sensitivity and resolution of the 400A tool, radiation will disperse from light weight cement 440 different from how it will disperse from cement with normal weight 442. Furthermore, an analysis of the differences in detecting detector 426 when tool 400A is disposed adjacent to different cements 440, 442, it can identify the specific locations of those different cements 440, 442.
[062] Referindo-se agora à Figura 14, um exemplo da ferramenta 400A é ilustrado em uma vista seccional parcial lateral disposta em um furo 402 em que os asfaltenos 444 são produzidos a partir da formação 404. Nesse exemplo, os asfaltenos 444 podem se tornar alojados no enchimento com cascalho 432 no poço conforme acontece a perfuração 436 no compartimento 437. Similar ao exemplo da operação da Figura 13, a radiação a partir da fonte 428 na ferramenta 400A é direcionada para fora de maneira radial a partir da ferramenta 400A de modo que uma parte da radiação se dispersa a partir dos asfaltenos 444 no enchimento com cascalho 432 ou na tela 436. Detectar a difusão de radiação com o detector 426 e a análise dos resultados da detecção pode indicar a presença e/ou a localização dos asfaltenos 444 no enchimento com cascalho 432 ou na tela 436. Em um exemplo, a presença dos asfaltenos é detectada mediante a detecção do(s) nível (is) de energia da radiação detectada com o detector 426 para ser consistente com o(s) nível (is) de[062] Referring now to Figure 14, an example of tool 400A is illustrated in a partial side sectional view arranged in a hole 402 in which asphaltenes 444 are produced from formation 404. In this example, asphaltenes 444 can be become housed in the filling with gravel 432 in the well as perforation 436 takes place in compartment 437. Similar to the example of the operation in Figure 13, the radiation from source 428 in tool 400A is directed out radially from tool 400A of so that a part of the radiation is dispersed from the asphaltenes 444 in the filling with gravel 432 or on the screen 436. Detecting the radiation diffusion with the detector 426 and the analysis of the detection results can indicate the presence and / or the location of the asphaltenes 444 when filling with gravel 432 or on screen 436. In one example, the presence of asphaltenes is detected by detecting the energy level (s) of the radiation detected with detector 426 to be consistent with the level (s) of
Petição 870200000568, de 03/01/2020, pág. 42/93Petition 870200000568, of 03/01/2020, p. 42/93
32/32 energia da radiação conhecida por se difundir a partir dos asfaltenos 444.32/32 radiation energy known to diffuse from asphaltenes 444.
[063] Na Figura 15, uma realização exemplificativa da ferramenta 400A é mostrada em uma vista seccional parcial lateral. Nesse exemplo a ferramenta 400A é equipada com um centralizador 430 que posiciona a ferramenta 400A em direção à porção mediana do furo 402. A radiação é direcionada a partir da fonte 428 ao longo das trajetórias Pi -Pn de modo que a radiação que se dispersa a partir do espaço anular 420 pode ser detectada pelo(s) receptor(es) 426. Em um exemplo, formar de maneira estratégica o colimador 328 (Figura 3B) e localizar espacialmente a fonte 428 e o(s) detector(s) 426 permite a detecção da difusão de radiação desejada pelo(s) detector(s) 426. Também opcionalmente, monitorar a dispersão em uma faixa de energia seletiva pode indicar o material disposto no espaço anular 420. No exemplo da Figura 15, o precipitado 424 é detectado no espaço anular 420 mediante a análise a contagem da radiação dispersa detectada pelo(s) sensor(s) 426, em que o precipitado 424 pode incluir baritina.[063] In Figure 15, an exemplary embodiment of the tool 400A is shown in a partial sectional side view. In this example, tool 400A is equipped with a centralizer 430 that positions tool 400A towards the middle portion of hole 402. The radiation is directed from source 428 along the Pi -Pn paths so that the radiation that disperses at from the annular space 420 it can be detected by the receiver (s) 426. In one example, strategically forming collimator 328 (Figure 3B) and spatially locating the source 428 and the detector (s) 426 allows detecting the radiation diffusion desired by the detector (s) 426. Also optionally, monitoring the dispersion in a range of selective energy can indicate the material disposed in the annular space 420. In the example of Figure 15, precipitate 424 is detected in the annular space 420 upon analysis the scattered radiation count detected by the sensor (s) 426, in which the precipitate 424 may include baritin.
[064] A presente invenção descrita no presente documento, portanto, é bem adaptada para executar os objetivos e alcança as finalidades e vantagens mencionadas, assim como outras inerentes a mesma. Embora uma realização da invenção atualmente preferencial tenha sido fornecida para os propósitos de apresentação, numerosas alterações existem nos detalhes dos procedimentos para realizar os resultados desejados. Essas e outras modificações similares irão prontamente surgir por si mesmas para os técnicos no assunto e são destinadas a estarem abrangidas dentro do espírito da presente invenção apresentada no presente documento e no escopo das reivindicações anexas.[064] The present invention described in the present document, therefore, is well adapted to carry out the objectives and achieves the mentioned purposes and advantages, as well as others inherent to it. Although a currently preferred embodiment of the invention has been provided for the purposes of presentation, numerous changes exist in the details of the procedures to achieve the desired results. Such and other similar modifications will readily arise on their own to those skilled in the art and are intended to be encompassed within the spirit of the present invention presented in the present document and within the scope of the appended claims.
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